CN104876645B

CN104876645B - 一种含玻璃丝抗菌釉料及其制作方法

Info

Publication number: CN104876645B
Application number: CN201510273274.2A
Authority: CN
Inventors: 王麟华; 赵红兵
Original assignee: Pottery Of Suiyang County China LLC
Current assignee: Pottery Of Suiyang County China LLC
Priority date: 2015-05-26
Filing date: 2015-05-26
Publication date: 2017-09-19
Anticipated expiration: 2035-05-26
Also published as: CN104876645A

Abstract

本专利公开了一种含玻璃丝抗菌釉料及其制作方法，原料包括抗菌剂和基料，抗菌剂包括：二氧化钛、硝酸锌、硝酸钇、冰醋酸、蒸馏水、无水乙醇、表面活性剂；基料包括：长石、高岭土、玻璃丝、碳酸钡、滑石、重钙；制作方法包括：抗菌剂的制备—基料制备—混合制浆—高温烧成，即可制得含玻璃丝抗菌釉料。本发明生产的具有抗菌功能的陶瓷釉，通过将二氧化钛改性，掺杂相关的金属元素，使其可见光区内具备抗菌性；将玻璃丝工业废料作为原料，既解决了玻璃瓦厂的废料处理问题，又使得陶瓷釉料价廉物美，同时各组份配比科学合理，釉面光滑、色泽均匀，分散性好，耐酸耐碱，适用范围更加广泛。

Description

一种含玻璃丝抗菌釉料及其制作方法

技术领域

本发明涉及硅酸盐类制品领域，具体涉及一种含玻璃丝抗菌釉料及其制作方法。

背景技术

我国是陶瓷生产和消费大国，目前建筑陶瓷年产量达6.5亿平方米以上，陶瓷洁具6000万件左右，随着社会文明的进步，和环境的改变，人们已不满足于传统陶瓷的美观、耐用等一般功能，更希望具有杀菌、消毒、除臭等功能。

传统陶瓷以白色为主，釉面只采用硅酸锆起白色作用，并无其他功能，而且传统陶瓷釉面在放大镜下是凹凸不平的，使得污垢、细菌易于躲藏、繁殖；后来，在传统陶瓷烧制成品后，加入后期涂膜热处理，没有经过高温烧制，涂膜稳定性差，易剥落，最终失去了防污抗菌效果，因此需要引入抗菌材料。

现有技术用途最广泛的是无机抗菌材料，无机抗菌材料又分为金属离子型无机抗菌材料、光催化型无机抗菌材料；金属离子型无机抗菌材料一般使用Ag⁺离子作为抗菌载体，然而Ag作为贵金属之一，Ag离子成本高且容易变色，因此Ag离子的应用受到很大的限制。

而光催化型抗菌剂是在有光激发的条件下,产生活性氧间接将细菌杀死达到抗菌效果的无机抗菌材料。光催化抗菌材料是一类半导体化合物的非溶出型的光催化材料，在紫外光的照射下,对各种常见的致病菌都有很好的抑制和杀灭作用,它可通过光催化氧化将CO_X、SO_X废气、氯化物及有机憐等有机污染物分解,达到无害化。光催化型无机抗菌剂一般以TiO₂为主。现有技术中使用二氧化钛是直接添加，在混合物内无相应物理变化，相当于是“纯”二氧化钛，然而，据研究发现 “纯”二氧化钛在可见光下是无抗菌性。

因此亟需一个新的制作方法，添加一种新的二氧化钛在釉料里，使生产出来的釉料在可见光下也具有抗菌性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种改性二氧化钛的抗菌釉料，解决上述技术的局限。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种含玻璃丝抗菌釉料，原料包括抗菌剂和基料，所述抗菌剂包括二氧化钛、硝酸锌、硝酸铈、冰醋酸、蒸馏水、无水乙醇、表面活性剂；按质量份数计：二氧化钛40～50份、硝酸锌0.2～0.4份、硝酸钇0.7～1份、冰醋酸3～5份、蒸馏水8～12份、无水乙醇30～40份、表面活性剂0.2～0.3份；所述基料包括将长石、高岭土、玻璃丝、碳酸钡、滑石、重钙；按质量份数计：长石50～60份、高岭土5～8份、玻璃丝15～18份、碳酸钡3～5份、滑石3～5份、重钙15～18份。

一种抗菌釉料的制作方法，包括如下步骤：抗菌剂单独制备，包括如下步骤：

a、抗菌剂的制备：将冰醋酸和蒸馏水同时加到无水乙醇中,再加入硝酸锌和硝酸钇，之后添加表面活性剂，使用电搅拌器剧烈搅拌，搅拌速度大于200r/min，得到混合溶液。边搅拌边加入二氧化钛即可得到抗菌剂；

b、基料的制备：将长石、高岭土、玻璃丝、碳酸钡、滑石、重钙按比例配料；

c、混合制浆：将配置好的基料与抗菌剂混合，之后进行湿法球磨，球磨后的浆过筛除杂质，制成釉浆；

d、高温烧成：将釉浆制成熔块，温度在800～1200℃；烧成时间为3～5h，冷却到室温，即可制得抗菌釉料。

本发明的有益效果：（1）二氧化钛是一种非常好的光催化抗菌材料,具有光催化活性高、稳定性好、对人体无害、成本低等优点；锌离子具有一定的抗菌效果且成本低颜色稳定、毒性小；Y是稀土元素之一，灰色金属，稀土元素氧化物和土族元素的氧化物很难还原，同时由于安全性和广谱抗菌性,在医药领域也长时间的被用于抗菌材料；（2）纯二氧化钛在可见光下无抗菌性，因此，通过掺杂金属离子将其光响应范围拓展到可见光区以提高其量子效率，使掺杂锌和钇的二氧化钛在可见光区具备光催化性能；（3）选择玻璃丝为基料之一，玻璃丝的生产工艺是将粉碎后的石英砂、石灰石、白云石混入熔炉中熔融中制成，玻璃丝中含有的氧化铝、氧化硅、氧化硼、氧化铅、氧化钙、氧化镁、氧化锌等都可以作为釉料的原料；本发明具有抗菌功能的陶瓷釉，通过将二氧化钛改性，掺杂相关的金属元素，使其可见光区内具备抗菌性；同时各组份配比科学合理，釉面光滑、色泽均匀，分散性好，耐酸耐碱，适用范围更加广泛。

进一步的，玻璃丝为玻璃丝工业废料，玻璃丝工业废料被大量使用，既解决了玻璃瓦厂的废料处理问题，又使得陶瓷釉料生产厂家获得了价廉物美的原材料，同时符合国家的环保政策，取得了多赢，可以产生较好的经济效益和社会效益。

进一步的，二氧化钛为钛废渣经除杂无害化处理后获得，在钛生产过程中,要产生大量的含钛废渣，而在钛废渣里含有大量的二氧化钛及其他金属盐，经除杂和无害化处理后，直接用于生产釉料，可实现钛工业废渣的综合利用,降低生产成本，减轻对环境的污染,更加有效地开发利用我国有限的钛资源，具有重大的经济意义和社会效益。

进一步的，表面活性剂为阴离子表面活性剂，主要为磺酸盐类，主要作用是使施釉后的陶瓷表面的颗粒分散，用于改善和提高材料的力学性能，同时也能降低陶瓷的烧结温度。

具体实施方式

实施例1：一种含玻璃丝抗菌釉料，原料包括抗菌剂和基料，抗菌剂各组份所占的质量份数为：二氧化钛40份、硝酸锌0.2份、硝酸钇0.7份、冰醋酸3份、蒸馏水8份、无水乙醇30份、表面活性剂0.2份；基料各组分所占的质量份数：长石50份、高岭土5份、玻璃丝15份、碳酸钡3份、滑石3份、重钙15份。

具体制作方法如下：所述抗菌剂单独制备，包括如下步骤：

a、抗菌剂的制备：将3份冰醋酸和8份蒸馏水加到30份无水乙醇中,再加入0.2份的硝酸锌和0.7份的硝酸钇，之后添加0.2份磺酸类阴离子表面活性剂；主要作用是使施釉后的陶瓷表面的颗粒分散，用于改善和提高材料的力学性能，同时也能降低陶瓷的烧结温度；使用电搅拌器转速在200r/min下剧烈搅拌，得到混合溶液，10分钟后，边搅拌边加入40份二氧化钛即可得到抗菌剂，直到充分混匀；

b、基料的制备：将长石50份、高岭土5份、玻璃丝15份、碳酸钡3份、滑石3份、重钙15份混合粉碎，粒径在 0.1～0.5mm之间；

实施例2：一种含玻璃丝抗菌釉料，原料包括抗菌剂和基料，抗菌剂各组份所占的质量份数为：二氧化钛45份、硝酸锌0.3份、硝酸钇0.8份、冰醋酸4份、蒸馏水10份、无水乙醇35份、表面活性剂0.25份；基料各组分所占的质量份数：长石55份、高岭土7份、玻璃丝16份、碳酸钡4份、滑石4份、重钙17份。

具体制作方法如下：所述抗菌剂单独制备，包括如下步骤：

a、抗菌剂的制备：将4份冰醋酸和10份蒸馏水加到35份无水乙醇中,再加入0.25份的硝酸锌和0.8份的硝酸钇，之后添加0.25份磺酸类阴离子表面活性剂；主要作用是使施釉后的陶瓷表面的颗粒分散，用于改善和提高材料的力学性能，同时也能降低陶瓷的烧结温度；使用电搅拌器转速在200r/min下剧烈搅拌，得到混合溶液，10分钟后，边搅拌边加入45份二氧化钛即可得到抗菌剂，直到充分混匀；

b、基料的制备：将长石55份、高岭土7份、玻璃丝16份、碳酸钡4份、滑石4份、重钙17份混合粉碎，粒径在 0.1～0.5mm之间；

实施例3：一种含玻璃丝抗菌釉料，原料包括抗菌剂和基料，抗菌剂各组份所占的质量份数为：二氧化钛50份、硝酸锌0.4份、硝酸钇1份、冰醋酸5份、蒸馏水12份、无水乙醇40份、表面活性剂0.3份；基料各组分所占的质量份数：长石60份、高岭土8份、玻璃丝18份、碳酸钡5份、滑石5份、重钙18份。

具体制作方法如下：所述抗菌剂单独制备，包括如下步骤：

a、抗菌剂的制备：将5份冰醋酸和12份蒸馏水加到40份无水乙醇中,再加入0.4份的硝酸锌和1份的硝酸钇，之后添加0.3份磺酸类阴离子表面活性剂；主要作用是使施釉后的陶瓷表面的颗粒分散，用于改善和提高材料的力学性能，同时也能降低陶瓷的烧结温度；使用电搅拌器转速在200r/min下剧烈搅拌，得到混合溶液，10分钟后，边搅拌边加入40份二氧化钛即可得到抗菌剂，直到充分混匀；

b、基料的制备：长石60份、高岭土8份、玻璃丝18份、碳酸钡5份、滑石5份、重钙18份混合粉碎，粒径在 0.1～0.5mm之间；

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims

1.一种含玻璃丝抗菌釉料，原料由抗菌剂和基料组成，其特征在于：所述抗菌剂有二氧化钛、硝酸锌、硝酸钇、冰醋酸、蒸馏水、无水乙醇、表面活性剂；按质量份数计：二氧化钛40～50份、硝酸锌0.2～0.4份、硝酸钇0.7～1份、冰醋酸3～5份、蒸馏水8～12份、无水乙醇30～40份、表面活性剂0.2～0.3份；所述基料有长石、高岭土、玻璃丝、碳酸钡、滑石、重钙；按质量份数计：长石50～60份、高岭土5～8份、玻璃丝15～18份、碳酸钡3～5份、滑石3～5份、重钙15～18份。

2.根据权利要求1所述的含玻璃丝抗菌釉料的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：

a、抗菌剂的制备：将冰醋酸和蒸馏水加到无水乙醇中，再加入硝酸锌和硝酸钇，之后添加表面活性剂，使用电搅拌器剧烈搅拌，得到混合溶液，边搅拌边加入二氧化钛即可得到抗菌剂；

3.根据权利要求1所述的含玻璃丝抗菌釉料，其特征在于：所述二氧化钛为钛废渣经除杂无害化处理后获得。

4.根据权利要求1所述的含玻璃丝抗菌釉料，其特征在于：所述玻璃丝为玻璃丝工业废料。

5.根据权利要求1所述的含玻璃丝抗菌釉料，其特征在于：所述表面活性剂为阴离子表面活性剂。